王俠
摘 要:高中生物學(xué)科核心素養(yǎng)包括生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會(huì)責(zé)任。而“結(jié)構(gòu)和功能觀”是生命觀念的重要要素之一,本文以教材中知識(shí)點(diǎn)“細(xì)胞不能無限長(zhǎng)大的原因”為例,通過讓學(xué)生認(rèn)可“結(jié)構(gòu)與物質(zhì)觀”、用其解釋生活中的生命現(xiàn)象,以及多種生命觀念統(tǒng)一教學(xué)三個(gè)層次,進(jìn)行闡述“結(jié)構(gòu)與物質(zhì)觀”的教學(xué)滲透。
關(guān)鍵詞:結(jié)構(gòu)與功能 教學(xué)滲透
“結(jié)構(gòu)與功能觀”指的是結(jié)構(gòu)與功能的辯證統(tǒng)一,即結(jié)構(gòu)決定功能,這是重要的生物學(xué)原理之一,與“進(jìn)化與適應(yīng)觀”是有密切聯(lián)系的。而以往的生物教學(xué)中,老師只是單純的讓學(xué)生知道結(jié)構(gòu)決定功能,而忽略了結(jié)構(gòu)決定功能的原因、以及結(jié)構(gòu)與功能與環(huán)境適應(yīng)關(guān)系,更很少將“結(jié)構(gòu)與功能”與生活中的生命現(xiàn)象聯(lián)系起來。因此沒有充分讓學(xué)生理解“結(jié)構(gòu)與功能觀”,沒有讓學(xué)生充分形成“生命觀念”。
一、讓學(xué)生認(rèn)可“結(jié)構(gòu)與功能觀”的真理
大道至簡(jiǎn),越是真理越是樸素,結(jié)構(gòu)決定功能就是最樸素的真理之一。尤其是作為生物老師一定要讓學(xué)生認(rèn)可到這個(gè)真理。鳥類發(fā)達(dá)的翅膀決定其能夠飛行,獵豹具有強(qiáng)健的四肢決定其擅長(zhǎng)奔跑,任何生物的任何獨(dú)特的結(jié)構(gòu)都決定其獨(dú)特的功能,一定要讓學(xué)生認(rèn)可到這個(gè)樸素道理。只是在認(rèn)識(shí)這個(gè)過程中學(xué)生可能不夠理解,這個(gè)時(shí)候就考查老師的教學(xué)能力,需要老師作出專業(yè)的解釋。
如教材中在講授細(xì)胞“不能無限長(zhǎng)大的原因”這個(gè)知識(shí)點(diǎn)時(shí),教師首先讓學(xué)生知道細(xì)胞的體積是非常小的,細(xì)胞的功能主要是通過物質(zhì)交換體現(xiàn)生命現(xiàn)象,讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到細(xì)胞結(jié)構(gòu)小有利于其物質(zhì)交換,先讓學(xué)生認(rèn)可細(xì)胞的這種結(jié)構(gòu)決定這種功能。然后,再提出問題引入探究實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生思考細(xì)胞大小與物質(zhì)交換速率的關(guān)系?通過實(shí)驗(yàn)探究與數(shù)學(xué)模型計(jì)算,學(xué)生可以得出:細(xì)胞越大相對(duì)表面積越小,相對(duì)表面積越小,其物質(zhì)的運(yùn)輸效率越大。
二、用“結(jié)構(gòu)與功能觀”解釋生活的生命現(xiàn)象
生物的學(xué)習(xí)最終要應(yīng)用于生活,要讓學(xué)生能用生物學(xué)知識(shí)解釋生活中的生命現(xiàn)象。如通過探究“細(xì)胞不能無限長(zhǎng)大的原因”時(shí),學(xué)生已經(jīng)知道細(xì)胞越小其相對(duì)表面積越大,越有利于與外界的物質(zhì)交換。當(dāng)學(xué)生理解并認(rèn)可這一觀點(diǎn)時(shí),我們可以提出生活中的問題,如:與瘦子相比胖子為什么更容易出汗?
對(duì)于這樣的問題學(xué)生很感興趣,可能會(huì)立即回答胖子身體內(nèi)脂肪多啊。我會(huì)先肯定學(xué)生的答案,再讓學(xué)生仔細(xì)思考:一是脂肪多為什么容易出汗?二是提醒學(xué)生用剛剛學(xué)過的知識(shí)細(xì)胞大小與相對(duì)表面積的關(guān)系來解釋。通過提醒學(xué)生就有了思考方向,很快也能得到答案:一是胖子身體內(nèi)脂肪比較多,而脂肪又具有保溫作用,所以不容易散熱;二是胖子體重較大,表面積相對(duì)較少,也不容易散熱,綜合兩點(diǎn)原因,胖子更容易出汗。通過讓學(xué)生用所學(xué)的生物學(xué)知識(shí)解釋生活中的生命現(xiàn)象,學(xué)生理解會(huì)更加深刻。為了讓學(xué)生更加理解相對(duì)表面積大小與物質(zhì)運(yùn)輸效率之間的關(guān)系,更加認(rèn)可“結(jié)構(gòu)與功能觀”,我又提出一個(gè)生活中的問題讓學(xué)生用生物學(xué)知識(shí)解釋:冬天與夏天相比學(xué)生躺在床上的姿勢(shì)有什么不同?學(xué)生很容易想得出,夏天四肢張開而冬天身體縮成一團(tuán)。再問學(xué)生不同季節(jié)為什么采用這兩種不同姿勢(shì)睡覺?這雖然是學(xué)生天天都在的做的事情,是學(xué)生的本能,但如果老師沒有提問可能學(xué)生一輩子也不會(huì)思考這個(gè)問題。老師繼續(xù)提醒學(xué)生從細(xì)胞大小與相對(duì)表面積的關(guān)系思考,學(xué)生很快就能夠想的出來。學(xué)生的體重沒有變,冬天身體蜷縮在一起,身體蜷縮相對(duì)表面積減少不容易散熱,就起到保暖作用;而夏天四肢張開,增大身體與空氣接觸的表面積,有利于散熱。通過對(duì)這些生活的生命活動(dòng)現(xiàn)象的解釋,相信學(xué)生更容易形成“結(jié)構(gòu)與功能觀
三、“結(jié)構(gòu)與功能觀”與多種生命觀統(tǒng)一教學(xué)
生物學(xué)中的生命觀念不僅包含“結(jié)構(gòu)與功能觀”,還有“物質(zhì)與能量觀”、“進(jìn)化與適應(yīng)觀”和“穩(wěn)態(tài)與平衡觀”等。這些都是生物學(xué)中“生命觀念”的組成部分,同時(shí)也具有一定的共通性,因此在教學(xué)中不能割裂。我們?cè)凇敖Y(jié)構(gòu)與功能觀”教學(xué)滲透時(shí),也要進(jìn)行多種生命觀念整合,進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)的縱橫有機(jī)聯(lián)系,來加強(qiáng)學(xué)生對(duì)“結(jié)構(gòu)與功能觀”的理解。
繼續(xù)以“細(xì)胞不能無限長(zhǎng)大的原因”教學(xué)為例,我讓學(xué)生思考這個(gè)問題:在我國(guó)總體上北方人比南方人長(zhǎng)的高大,為什么?學(xué)生對(duì)這個(gè)問題更加感興趣,七嘴八舌,討論的非常激烈,答案也千奇百怪,有的學(xué)生說北方吃小麥,有的說北方人愛運(yùn)動(dòng)等,但是答的都不夠準(zhǔn)確。這個(gè)時(shí)候,還需要老師提醒學(xué)生一是考慮到南方的氣候,二是用細(xì)胞大小與相對(duì)表面積的關(guān)系來解釋。這樣學(xué)生可能會(huì)想到:北方天氣冷,人長(zhǎng)的高大相對(duì)表面積小,不容易散熱;而南方天氣炎熱人身體小,相對(duì)表面積大容易散熱,這是通過長(zhǎng)期的自然選擇,進(jìn)化而形成的,是與環(huán)境相適應(yīng)的。就把“結(jié)構(gòu)與功能觀”和“進(jìn)化與適應(yīng)觀”統(tǒng)一聯(lián)系在一起了,更有利于學(xué)生的理解。接著這個(gè)問題,我繼續(xù)提出一個(gè)問題讓學(xué)生解釋:總體上為什么北方人鼻梁高鼻孔小,而南方人鼻梁矮鼻孔大寫呢?同樣道理考慮到南方方氣候差異,用“結(jié)構(gòu)與功能”和“進(jìn)化與適應(yīng)”的觀念進(jìn)行解釋,學(xué)生也是可以理解的。
總之,培育學(xué)生的“結(jié)構(gòu)與功能觀”有利于生命觀念的形成,有利于學(xué)生客觀的看待生命現(xiàn)象,認(rèn)識(shí)生命的意義,形成正確的人生觀。而包括“結(jié)構(gòu)與功能觀”在內(nèi)的生命觀念的教育,需要生物老師在平時(shí)課堂一點(diǎn)一滴的滲透,而不是一蹴而成的,也不是通過一兩個(gè)個(gè)例就能使學(xué)生理解的。需要老師深入學(xué)習(xí)、準(zhǔn)確把握、深刻理解高中生物學(xué)科核心素養(yǎng),同時(shí)教師在結(jié)合當(dāng)前生物教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生學(xué)習(xí)需要的基礎(chǔ)上進(jìn)行全面設(shè)計(jì),令學(xué)生在接觸相關(guān)觀念學(xué)習(xí)時(shí)能逐步提高自身的思考與探究意識(shí),鍛煉學(xué)生的思維邏輯性,最終讓學(xué)生在日積月累中實(shí)現(xiàn)個(gè)生物核心素養(yǎng)的培養(yǎng)與發(fā)展。
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(廣東省惠東縣惠東榮超中學(xué))